二 IPW二次开粗的定义

1、. ；. 模块二模块二 IPW 二次开粗的定义二次开粗的定义 一、学习目标一、学习目标 学习本项目后，掌握在型腔铣加工操作中，利用 IPW（残余毛坯）完成模 块一腔体工件的二次粗加工，并合理定义各加工参数。 1、掌握 IPW（残余毛坯）的概念 2、掌握型腔铣二次开粗的方法 3、掌握安全平面的设置 4、掌握参考刀具的概念 5、掌握毛坯边界（Blank Boundary）的定义 6、掌握拐角余量（Corner_Rough）粗加工方法 二、工作任务二、工作任务 1、在型腔铣中定义 IPW，完成二次开粗 2、用参考刀具法去除拐角余量 3、用毛坯边界法做局部型腔铣 4、定义非切削参数 三、相关实践知识三

2、、相关实践知识 经过型腔铣的逐层开粗加工，毛坯的大部分余量已被去除。对于剩余余量 的再次粗加工，称为“二次开粗” 。 在实践操作中，利用 IPW 完成残余毛坯的二次开粗，定义的各项内容如表 1-2-1 所示。 表 1-2-1 加工程序二 残余毛坯的二次开粗 程序名程序名CAVITY_MILL02 定定 义义 项项参参 数数作作 用用 程序组NC_PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL_GEOM001指定 MCS、加工部件、毛坯 使用刀具MILL_D16R2指定直径 16 底半径 R2 圆鼻刀 使用方法MILL_ROUGH指定加工过程余量 加 工 修剪边界部件底面进一步约束加工范围 .

3、 ；. 切削方式 “跟随周边” 确定刀具走刀方式 切削步距刀具直径的 35%确定刀具切削横跨距离 切削层每一刀深度 0.3确定层加工量 进刀/退刀传送方式：安全平面定义刀具在安全平面上转移 避让Clearance Plane：Zc=15定义安全平面高度 部件余量改为 0.2过程余量由 0.35 降为 0.2 包容：处理中的工件：使用 3D确定 IPW（残余毛坯）切削 参考刀具不需设定未定义 转速 S=2500rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F=400 第一刀速度 F=400 步进速度 F=600 切削速度 F=800 横越速度 F=1500 退刀速度 F=1500 定义加工中各过程速度

4、（数值仅作参考，具体加工根 据机床功率、部件材料、刀具 类型及加工材料来指定。 ） 操 作 其他按默认值 “二次开粗”的方法也是采用型腔铣，因此操作步骤可以参考模块一。 1、 “安全平面”的设置步骤 在型腔铣刀具路径显示中，蓝色线为转移过程，即刀具由当前层加工完成 后转移到下一层的路径。 “二次开粗”中为安全起见，定义这个转移过程在适当 的高度会十分安全。 首先在型腔铣主界面的“非切削移动”中设置传送方式为安全平面。如图 1-2-1 所示。 . ；. 图 1-2-1 传送方式设置 然后“安全设置选项”中设置安全平面的具体位置。 定义 ZC 值为 15。 图 1-2-2“避让”对话框 . ；.

5、图 1-2-3 平面子功能对话框 注意注意：安全平面是以 WCS 坐标系来确定位置。 注意注意：如果没有定义安全平面，则使用一个默认的安全平面。对于平面铣， 默认安全平面为部件几何体与毛坯几何体、检查几何体之中较高的平面加上两 倍的垂直安全距离；对于型腔铣，默认安全平面为默认的最高切削层（即部件 几何体与毛坯几何体之中较高的平面加上毛坯距离值。 ） 、检查几何体与用户定 义的最高切削层之中最高的平面加上两倍的垂直距离。 2、多个加工操作的模拟切削 . ；. 型腔铣“二次开粗”加工完成后，可以与前一步型腔铣共同完成模拟切削。 在操作导航器中选择“CAVITY_MILL01”加工操作，然后按住键盘

6、的“Ctrl” 键再选择“CAVITY_MILL02” ，此时选中了两个加工操作，点击“加工操作” 工具条“确认刀轨” ，2D 模拟加工的结果如图 1-2-4 所示。 图 1-2-4 2D 模拟加工结果 四、相关理论知识四、相关理论知识 1、IPW 概念 型腔铣“二次开粗”中并没有定义毛坯，那么此时的毛坯是由系统计算给 出的；即前一步型腔铣加工中，用“MILL_D20R4”刀具加工毛坯，保留偏置 0.35mm 加工余量的部件后所剩余的实体形状；则把前一加工所剩余的过程毛坯 称为 IPW“残余毛坯” 。 要得到“残余毛坯”可以分两步： 步骤一：前一加工操作与本次加工操作在同一“加工几何体”下。例

7、如 “CAVITY_MILL01”与“CAVITY_MILL02”的使用几何体都是 “MILL_GEOM001” 。 步骤二：在本次加工操作中“切削”选项“处理中的工件”设置为“使用 3D” 如图 1-2-5 所示。 . ；. . ；. 图 1-2-5 “切削”选项定义 IPW 在“切削”选项中做如上定义后， “主界面”的加工几何体显示出“前一个 IPW” ，如图 1-2-6 所示。 图 1-2-6 加工几何体显示 点击“前一个 IPW” 显示如图 1-2-1 所示，本次型腔铣加工操作中针 . ；. 对该毛坯进行加工。 图 1-2-1“前一个 IPW”显示 2、拐角余量（Corner_Roug

8、h）粗加工 为了提高切削效率，通常都选择直径大的刀具进行开粗加工，那么在小于 刀具半径的拐角处必然会留下未加工区域。例如图 1-2-8 所示的工件，型腔四 周拐角为 R6，如果以 25 平底刀做初刀切削，则会在拐角留下余量 R12.5- R6。 图 1-2-8 示例工件图 要单独去除拐角处所剩余的余量，可以采用 UG CAM 提供的 “Corner_Rough”拐角余量粗加工操作。步骤如下： 首先选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令，在类型中选 择“mill_contour” 。子类型中选择第四项“Corner_Rough” （拐角余量粗加工） 。 残余毛坯 . ；. 然后在“Corn

9、er_Rough”加工操作对话框中设置如图 1-2-9 所示。 图 1-2-9 “Corner_Rough”加工操作对话框 部件选择整个工件，对于型腔区域毛坯无须选择。关键是在参考刀具中选 择开粗时所使用的直径 20 的 MILL_D20R4 刀具，其他按一般的型腔铣加工 设置。 生成的刀具轨迹如图 1-2-10 所示。 图 1-2-10 拐角余量粗加工轨迹 3、控制几何体：切削层 型腔铣加工操作是 2.5 轴运动方式，即在每一层中刀具是作平面切削运动。 仅加工拐角余量 . ；. “切削层”就是为多层切削指定平行的切削平面与切削范围。对话框如图 1-2-16 所示。 图 1-2-16“切削层”

10、对话框 切削层的定义主要掌握以下概念： 系统基于部件与毛坯几何体自动添加一个大范围（最高到最低） ，其间由水 平面分割为若干小范围，且水平面为必加工平面。 切削层由切削范围深度与每一刀局部深度定义。 每个范围包含两个垂直于刀轴的平面，来定义切削的材料的量。 自动添加范围 手动添加范围 单一范围 插入范围 编辑当前范围 删除范围 . ；. 一个操作可以定义多个范围，每个范围由切削深度均匀地等分。 为了使型腔铣切削后的余量均匀，可以定义多个切削范围，每个切削范围 的每层切削深度可以不同。如图 1-2-11 所示为“切削层”定义多范围切削的实 例。斜面高度定义为范围 1，每层切削量大；而圆角部分定义

11、为范围 2，每层切 削量小，这样可以保证加工完成所剩余的层余量均匀，便于以后的半精加工的 操作。 图 1-2-11 “切削层”定义多范围切削实例 5、控制几何体：点 1）预钻孔进刀点 通常做型腔铣粗加工时，控制刀具移向型腔或型芯的方式是通过自动进退 刀，采用斜线或螺旋下刀。对于腔体的初始加工往往采用预钻孔方式，即在加 工工序中预先在合适的位置钻出大于铣刀直径的孔，然后在孔中心下刀再进行 平面切削，示例如图 1-2-18 所示。 大圆角 . ；. 图 1-2-18 预钻孔进刀点示例 采用预钻孔进刀点方式垂直下刀，可以避免刀具在下刀时底刃所受的冲击， 有利于改善切削条件。 注意注意： . ；. 未

12、定义深度值，则预钻孔进刀点作用于每一切削层。 在当前层中的刀具轨迹是以预钻孔进刀点为开始，随即移向软件计算的切 削区域的起点开始切削。 2）切削区域起点 切削区域的起点可以在多区域型腔加工中，为每个区域指定切削起点，避 免圆弧进刀时，在型腔的拐角处进刀。 6、切削参数-公差(Tolerance) 公差定义了刀具偏离实际零件的允许范围，公差值越小，切削越准确，产 生的轮廓越光顺。切削“内公差” ，设置刀具切入零件时的最大偏距，称为切入 公差(或内公差)。切削“外公差” ，设置刀具切削零件时离开零件的最大偏距， 称为切出公差(或外公差)。公差示例如图 1-2-19 所示。 图 1-2-19 公差示

13、意 实际加工时应根据工艺要求给定加工精度。例如，在进行粗加工时，加工 误差可以设置稍大，以便系统加快运算速度，程序长度也可以较短，从而缩短 加工时间，一般可以设定到加工余量的 10%30%；而进行精加工时，为了达 到加工精度，则应减少加工误差，一般来说加工精度的误差应控制在小于标注 尺寸公差的 1/5 到 1/10。 注意注意：在设置公差时，可以设置外公差与内公差的其中一个设置值为 0，但 不能把外公差与内公差的值同时设置为 0。 程序计算时可以设定较大的公差值进行程序的初算，以较短的时间生成刀 具路径，检查所生成刀具路径的切削范围、切削方式是否合理。确认后，再改 小公差值，重新计算生成正式的

14、程序。 1、切削参数-加工余量 . ；. 余量选项设置了当前操作后材料的保留量，或者是各种边界的偏移量。 1）部件余量：是指在当前平面铣削结束时，留在零件周壁上的余量。在做粗加 工或半精加工时必须留一定部件余量，以便精加工时使用。部件余量如图 1-2- 20 所示。 2）部件底部面余量：是指完成当前加工操作后保留在腔底和岛屿顶的余量，如 图 1-2-20 所示。 图 1-2-20 部件余量示意 注意注意：部件侧面余量是沿刀轴的法向测量，即水平方向计算的数值，示例 如图 1-2-21 所示。 图 1-2-21 部件余量示意图 3）毛坯余量：切削时刀具离开毛坯几何体的距离。它将应用于那些有着相切情 形的毛坯边界，示例如图 1-2-22 所示。